Подпрятов Г.І., Скалецька Л.Ф., Сеньков А.М. Технологія зберігання і переробки продукції рослинництва. Практикум

Подождите немного. Документ загружается.

продажу зерна відповідних культур хлібоприймальному пункту гос-

подарство вже виконало.

Методика проведення розрахунків за зерно. Спочатку ви-

значають фактичну ціну (якщо застосовують надбавки), потім —

залікову масу проданої партії зерна з урахуванням показників його

вологості та вмісту смітної домішки за середньодобовим зразком.

Для визначення залікової маси встановлюють натуральну знижку

чи надбавку, порівнявши фактичні дані вологості і вмісту смітної

домішки з нормами. Якщо фактичні показники перевищують нор-

ми, то за кожен відсоток перевищення нараховують 1 % знижки (з

точністю до десятих часток відсотка). Надбавку нараховують анало-

гічно. Фізична величина маси зерна (маса нетто) чи насіння (крім

кукурудзи в качанах), збільшена чи зменшена на величину надбав-

ки чи знижки, є заліковою. За заліковою масою контролюють вико-

нання договору контрактації.

Залікову масу кукурудзи в качанах визначають так: спочатку

встановлюють фізичну масу зерна, виходячи з фізичної маси кача-

нів та відсотка фактичного виходу зерна кукурудзи (відділеного від

качанів). Потім визначають залікову масу кукурудзи як фізичну

масу зерна, зменшену на масу знижки (за вологістю та засміченіс-

тю) чи збільшену на масу надбавки відповідно до відхилень показ-

ників щодо нормованих.

Приклад

Фізична маса кукурудзи в качанах становить 1000 ц, фізичний вихід зер-

на — 76 %, перевищення норми щодо вологості — 2,5 %. Фізична маса зерна

кукурудзи становитиме

1000 76

760 ц

100

⋅

. Маса натуральної знижки маси зерна

760

•2,5 : 100 = 19 ц. Звідси залікова маса зерна становитиме 741 ц (760 – 19).

Такі розрахунки залікової маси проводяться за згодою заготі-

вельної організації і постачальника.

Далі за результатами лабораторної оцінки зерна за всіма показ-

никами, передбаченими державним нормуванням, встановлюють

клас якості зерна (для м’якої пшениці — 6, твердої — 5, продоволь-

чого ячменю — 3, пивоварного — 2 і т.д.). У разі невідповідності зер-

на нормам якості хоча б за одним із показників його переводять до

нижчого класу.

М’яку пшеницю 5-го класу із вмістом сирої клейковини понад

25 % та показником ИДК 101 – 115 одиниць класифікують як по-

ліпшувач низькоклейковинного зерна з високою якістю клейковини

і прирівнюють до пшениці 4-го класу. У разі віднесення партії зерна

м’якої пшениці до того чи іншого класу за одночасного визначення

вмісту клейковини і білка пріоритет віддається останньому.

Зерно всіх культур і всіх класів якості має бути у здоровому стані,

без самозігрівання і теплового ушкодження під час сушіння; мати

нормальний запах, властивий здоровому зерну (без затхлого, соло-

дового, пліснявого, сторонніх запахів), нормальний колір, властивий

здоровому зерну цього виду й типу; не допускається зараження зер-

на шкідниками хлібних запасів, крім зараженості кліщем. Останній

показник для різних культур нормується конкретно: для ячменю — не

вище першого ступеня, для пшениці — не вище другого ступеня і т.д.

Для м’якої і твердої пшениці 1 і 2-го класів допускається перший

ступінь знебарвлення, для 3-го класу — перший і другий, для 4- і

5-го класів, а також для м’якої пшениці 6-го класу — будь-який сту-

пінь знебарвлення і потемніння.

Ціни на зерно встановлюються залежно від культури, класу яко-

сті зерна та попиту на нього на ринку зерна.

Плата за сушіння та очищення зерна, проданого на хлібоприй-

мальний пункт, здійснюється за собівартістю цих операцій на конк-

ретному хлібоприймальному підприємстві (дод. 2).

Завдання

Провести розрахунки за зерно згідно з показниками якості, визначеними

лабораторно.

ПІСЛЯЗБИРАЛЬНА ОБРОБКА ЗЕРНА

І ЗБЕРІГАННЯ ЗЕРНОВИХ МАС

Заняття 1. Визначення інтенсивності дихання зерна

і втрат його маси

Джерелом запасних речовин, які витрачає на дихання зерно зла-

кових, є вуглеводи, олійних — олія. В сухому зерні цукрів мало. З

підвищенням вологості зерна утворюється вільна волога, яка активі-

зує діяльність ферментів. Під впливом останніх крохмаль перетворю-

ється на цукри (глюкозу тощо). Глюкоза при аеробному диханні роз-

кладається на вуглекислий газ і воду. При цьому виділяється енер-

гія, потрібна для підтримання життєдіяльності зародка зернівки.

При анаеробному диханні розпад гексози супроводжується виділен-

ням спирту, вуглекислого газу та енергії. Баланс хімічних перетво-

рень при аеробному диханні можна виразити таким рівнянням:

+ 6O

= 6H

O + 6CO

+ 2817,3 кДж.

При повному окисненні у процесі дихання однієї грам-молекули

глюкози виділяється 2817,3 кДж енергії. Якщо процес аеробного

дихання певного рослинного організму відбувається точно за наве-

деним рівнянням, то відношення об’єму вуглекислого газу, що виді-

ляється, до об’єму кисню, що вбирається, становить дихальний кое-

фіцієнт (CO

= 1).

Формула анаеробного дихання

= 2CO

+ 2C

OH + 75,5 кДж.

Загалом дихання рослинних організмів супроводжується такими

явищами: 1) зменшенням маси внаслідок витрати органічних речо-

вин на дихання; 2) зміною складу зовнішнього середовища (повітря)

через вбирання кисню та виділення вуглекислого газу; 3) виділен-

ням вологи; 4) виділенням теплоти; 5) утворенням спирту.

Інтенсивність дихання зернових мас визначають за кількістю ви-

діленого ними вуглекислого газу або увібраного кисню. Найінтенсив-

ніше дихання спостерігається в зерні високої вологості, мінімальна

його інтенсивність у сухого зерна. Фактор вологості, таким чином, є

вирішальним у визначенні інтенсивності дихання зерна. За даними

Тема 2

В.Л. Кретовича, насіння проса з вологістю 14 – 15 % дихає у 2 – 4 ра-

зи інтенсивніше, ніж з вологістю 13 %. Сире зерно пшениці з вологіс-

тю понад 17 % дихає в 20 – 30 разів інтенсивніше порівняно із сухим.

Вологість зернових злакових понад 14,5 % може спричинювати само-

зігрівання зерна. В 1 л атмосферного повітря близько 0,4 мг вуглеки-

слого газу. Якщо зерно дихає інтенсивно, то кількість вуглекислого

газу в 1 л повітря міжзернового простору досягає 500 – 600 мг.

Інтенсивність дихання зерна виражається кількістю вуглекис-

лого газу в міліграмах, що виділяється 1 кг сухої речовини зерна за

24 год. Класичним є метод визначення цього показника, що ґрунту-

ється на вбиранні вуглекислого газу, який виділяється, розчином

барію гідроксиду і встановленні кількості останнього у вихідному і

дослідному розчинах титруванням децинормальним розчином щав-

левої кислоти. Одним із різновидів цього методу є аспіраційний.

Хід аналізу. При аспіраційному методі використовують при-

стрій, що складається з поглиначів для очищення лабораторного

повітря розчином 28 – 30%-го калію чи натрію гідроксиду, який

зв’язує СO

повітря; приймача зерна (куди вміщують 100 г зерна);

поглиначів СО

, що утворився при диханні зерна (у кожен з них

наливають по 100 мл Ва(ОН)

); аспіратора (ємкість з поділками на

6 – 7 л, заповнена водою, з отвором у нижній частині); гумових

з’єднувальних трубок (рис. 17).

Рис. 17. Пристрій для визначення інтенсивності дихання зерна:

1, 2 — трубки Бабо для очищення повітря від вуглекислого газу; 3 — приймач зерна;

4, 5 — ємкість із барію гідроксидом для осадження виділеного вуглекислого газу;

6 — аспіратор

Усі складові частини пристрою з’єднані герметично. Для зручно-

сті натягування гумових трубок слід змастити вазеліном кінці

скляних трубок та з’єднувальні частини поглиначів. Аспіратор роз-

міщують на 20 – 30 см вище від усього пристрою для кращого виті-

кання води. Усі гумові трубки мають бути оснащені затискачами.

Прилад готовий до роботи після засипання зерна у приймач, запов-

нення поглиначів відповідними розчинами лугів, а аспіратора —

водою. Відкривають затискач аспіратора і протягом 5 хв протягують

воду (цей час у розрахунки не беруть). Крізь зерно (насіння) про-

смоктується повітря, очищене від вуглекислого газу. Швидкість ви-

тікання води з аспіратора (3 л/год) регулюють затискачами гумової

трубки. Виділена вуглекислота підхоплюється струменем повітря і

потрапляє в колбу-поглинач з баритовою водою через трубку, зану-

рену на 1 – 1,5 см у розчин. Перед тим як потрапити в приймач, по-

вітря очищається 33%-м розчином КОН чи NaOH, налитим у трубки

Бабо. Оскільки в повітрі лабораторії вуглекислого газу мало, то роз-

чин у трубках Бабо може залишатись без зміни упродовж тривалого

часу.

Повітря, що виходить із приймача із зерном, багате на вуглекис-

лий газ, тому за 1 год досліду велика кількість барію зв’язується

СО

з утворенням ВаСО

, і концентрація барію в розчині знижуєть-

ся. Титруючи щавлевою кислотою розчин бариту до і після дихання

зерна, дістають результат і визначають інтенсивність дихання.

Для титрування в дві колби місткістю 50 – 100 мл піпеткою на-

бирають по 25 мл вихідного розчину бариту, добавляють 3 – 4 крап-

лі фенолфталеїну і титрують розчином щавлевої кислоти до знебар-

влення. Ідентично титрують барит після досліду.

1 г-моль розчину щавлевої кислоти має бути еквівалетним

1 г-молю вуглекислого газу. При визначенні інтенсивності дихання

виходять із таких реакцій:

Ba(OH)

+ CO

= BaCO

+ H

Ba(OH)

+ H

= BaC

+ 2H

1 г-моль щавлевої кислоти кристалізується з двома молекулами

води, тому маса її дорівнює (H

O4 : 2H

O) = 126 (г), а СО

= 44 (г).

Якщо 126 г щавлевої кислоти еквівалентні 44 мг СО

, то Х мг щав-

левої кислоти еквівалентний 1 мг

CO (126/44 2,8636) (мг).X

⋅

Щоб 1 мл розчину щавлевої кислоти був еквівалентним 1 мг вугле-

кислого газу, він повинен містити 2,8636 мг щавлевої кислоти. Для

виготовлення такого розчину відважують на аналітичних вагах

2,8636 г щавлевої кислоти, переносять у мірну колбу на 1 л, додають

трохи дистильованої води, розчиняють, а потім доводять до мітки

дистильованою водою. Виготовленим розчином титрують як вихід-

ний, так і дослідний розчини бариту.

Приклад

На титрування 25 мл вихідного розчину бариту (для цього зважують 9 г

Ва(ОН)

, розчиняють в 1 л перевареної та охолодженої дистильованої води, збо-

втують і залишають для відстоювання на добу, потім зливають з осаду і вміщу-

ють у колбу з гумовою пробкою і вставленою в неї трубкою з сухим NаОН) було

витрачено 28,5 мл щавлевої кислоти (середнє після двох титрувань), на титру-

вання дослідного бариту — 28,2 мл. Отже, концентрація бариту а зменшилась

на 0,3 мл (28,5 – 28,2).

Інтенсивність дихання зерна за 24 год Д (мг СО

на 1000 г сухої речовини)

розраховують за формулою

4 1000

24,

⋅⋅

⋅

де а — різниця між кількостями Ва(ОН)

до і після дихання; 4 — розрахунок на

всю кількість бариту (якщо для титрування брали 25 мл бариту, а всього в до-

сліді його 100 мл); М

— маса наважки сухої речовини, г; t — тривалість досліду,

год.

За умовою 1 мл розчину щавлевої кислоти еквівалентний 1 мг вуглекислого

газу. Це дає змогу визначити кількість вуглекислого газу, яка виділилась, на-

приклад, з 1 кг насіння з вологістю 30 %. Розрахунок проводять так. Якщо за

1 год досліду 100 г насіння виділило 2,4 мг СО

, то за 24 год при рівномірному

диханні виділиться 57,6 мг СО

(2,4•24), а 1 кг відповідно виділить 576 мг. За

вологості насіння 30 % 1 кг його міститиме 700 г сухої речовини і інтенсивність

дихання 576 мг СО

відповідатиме саме цій кількості сухої речовини. Щоб ви-

значити інтенсивність дихання 1 кг насіння, роблять такі розрахунки: при ди-

ханні 700 г насіння виділилось 576 мг СО

, при диханні 1000 г — X.

Х = 1000

•576/700 = 823 мг. Звідси інтенсивність дихання 1 кг насіння за 24 год

становитиме 823 мг СО

За інтенсивністю дихання визначимо витрати сухої речовини Х за 30 днів

зберігання такого зерна за формулою

0,6825 30

10 000

⋅⋅

де 0,6825 — коефіцієнт переведення вуглекислоти на глюкозу (1 мг СО

діста-

ють при розпаді 0,6826 мг глюкози); Д — інтенсивність дихання, мг СО

; 30 —

кількість днів зберігання зерна; 10 000 — коефіцієнт переведення у грами та

відсотки.

Завдання

1. Визначити інтенсивність дихання вологого та сухого зерна.

2. Розрахувати втрати зернової маси на дихання.

Матеріали, обладнання, реактиви: прилад для визначення інтенсивності

дихання, колби конічні на 50 – 100 мл, піпетки на 25 мл, хімічні склянки, елек-

тровологомір, зразки зерна, щавлева кислота, розчин барію оксиду, 1%-й розчин

фенолфталеїну.

Заняття 2. Розрахунок продуктивності

зерноочисних машин

У технічних характеристиках зерноочисних машин наведено

продуктивність їх за 1 год чистого часу роботи із зерном пшениці з

чистотою 90 % та вологістю 16 %. При зміні чистоти зерна на 1 %

продуктивність машин змінюється на 2 %, а при аналогічній зміні

його вологості — на 3 %.

Розраховуючи продуктивність роботи зерноочисних машин із зе-

рном інших культур, використовують коефіцієнти еквівалентності:

для насіння овочевих культур — 0,1; насіння трав — 0,2; проса —

0,3; гречки — 0,5; вівса, рису, сочевиці — 0,6; ячменю — 0,8; жита —

0,9; гороху — 1,0; квасолі — 1,2.

Приклад 1

Продуктивність зерноочисної машини ОСВ-25 під час очищення зерна пше-

ниці з чистотою 86 % і вологістю 20 % порівняно з плановою (25 т/год) змен-

шиться: за рахунок підвищення вологості на 12 % [(20 – 16)

•3] та за рахунок

підвищення засміченості на 8 % [(90 – 86)

•2], а всього на 20 %. Отже, продукти-

вність ОСВ-25 становитиме 20 т/год (25

•0,8).

Приклад 2

Продуктивність машини ЗВС-20 при очищенні зерна проса, що містить 23 %

смітної домішки і має вологість 25 %, становить (90 – 77)

•2 = 26 %, (25 – 16)•3 =

= 27 %. Отже, продуктивність машини знизиться загалом на 53 % і становитиме

47 % від планової, або 9,4 т/год (20

•0,47) при очищенні зерна пшениці і 2,8 т/год

(9,4

•0,3) — проса.

Роботу машини оцінюють за ступенем виділення домішок та

втратами зерна з відходами. Ступінь очищення зерна С

обчислю-

ють за формулою

БББ

де А

, А

— кількість виділених домішок різних видів, %; Б

, Б

— вміст домішок різних видів (кожні окремо) в очищуваному зер-

ні, %.

Втрати зерна з відходами визначають з відношення маси пов-

ноцінного зерна у відходах до маси відходів.

Приклад

Зернова маса до очищення складалася із: зерна основної культури

= 83,5 %, крупних домішок А

= 12,9 %, насіння інших культурних рослин

= 1,8 %, насіння бур’янів Б

= 0,9 %, мінеральних домішок 0,9 %. Після очи-

щення у відходах містилося: зерна основної культури З

= 0,6 %, крупних домі-

шок А

= 10,8 %, насіння інших культурних рослин А

= 1,6 %, насіння бур’янів

— 0,6 %, мінеральної домішки 0,9 %. Звідси

10,8 1,6 0,6 0,9

0,83 %;

12,9 1,8 0,9 0,9

+++

0,6 100

0,71 %.

83,5

⋅

Завдання

1. Визначити продуктивність зерноочисної машини.

2. Обчислити ступінь очищення зерна.

Заняття 3. Визначення рівноважної вологості зерна

Напрям і швидкість вологообміну в зерні визначаються різницею

між тиском водяної пари повітря над поверхнею зерна і тиском во-

дяної пари в його капілярах. Якщо тиск водяної пари повітря мен-

ший, ніж тиск водяної пари в капілярах зерна, то вода із зерна ви-

паровуватиметься. Якщо ж ці показники однакові, то вологообмін

припиняється, і вологість, яка відповідає такому стану зерна, нази-

вається рівноважною. Таблиці рівноважної вологості зерна за пев-

ної відносної вологості повітря і температури зерна розроблено

майже по всіх основних культурах (див. табл. 17 і дод. 3). Рівноваж-

на вологість зерна залежить від його біологічних особливостей і хі-

мічного складу. Тому для кожної партії зерна слід визначати рівно-

важну вологість, щоб вибрати найдоцільніший режим зберігання.

Хід роботи. Для визначення рівноважної вологості зерна на тех-

нічних вагах зважують 7 наважок масою по 5 г, вміщують їх у сітчасті

бюкси, а останні — в ексикатори з відносною вологістю повітря 40, 50,

60, 70, 80, 90, 95 %. Попередньо визначають вологість досліджуваного

зерна. Для створення необхідної відносної вологості повітря в 7 екси-

каторів заливають близько 1 л розчину сульфатної кислоти такої

концентрації (за щільністю H

при 20 °С): 1,388; 1,339; 1,292;

1,250; 1,200; 1,140; 1,080. Над цими розчинами створюється відносна

вологість відповідно 40, 50, 60, 70, 80, 90 та 95 %. При інших показ-

никах відносної вологості можна використати дані табл. 11.

Дослід проводять при постійній температурі. Ексикатори закри-

вають кришками. Через 2 тижні наважки пересипають у попере-

дньо зважені бюкси і зважують. Спочатку визначають вміст сухої

речовини М

(г) у вихідній наважці за формулою

(100 )

100

−

де М

— маса вихідної наважки, г; W — вихідна вологість зерна, %.

11. Відносна вологість повітря над розчинами H

Щільність H

при 20 °С

Вміст H

у вод-

ному розчині, %

Відносна вологість

повітря над розчи-

ном H

, %

Тиск пари при

20 °С, мм

Щільність H

при 20 °С

Вміст H

у вод-

ному розчині, %

Відносна вологість

повітря над розчи-

ном H

, %

Тиск пари при

20 °С, мм

1,000 — 100,0 17,4 1,344 44,00 49,3 8,5

1,050 7,37 97,5 17,0 1,361 46,00 45,0 7,7

1,080 11,60 95,6 16,6 1,398 50,00 38,0 6,5

1,140 19,61 89,9 15,6 1,438 54,00 24,5 5,0

1,180 24,76 84,0 14,6 1,459 56,00 25,0 4,3

1,200 27,32 80,5 14,0 1,503 60,00 18,5 3,0

1,230 31,11 74,6 13,0 1,524 62,00 15,5 2,6

1,250 33,43 70,4 12,2 1,559 66,00 10,5 1,8

1,270 35,71 65,5 11,4 1,639 72,00 6,0 1,0

1,290 38,03 60,7 10,6 1,754 82,00 1,5 0,2

Рівноважну вологість зерна W

(%) обчислюють за формулою

()

100,

−

=⋅

де М

— маса зерна після досліду, г; М

—

маса сухої речовини, г.

Одержані дані заносять у таблицю або зображують графічно,

відмічаючи відносну вологість повітря по осі ординат, а рівноважну

вологість зерна — по осі абсцис. За таким графіком можна визначи-

ти рівноважну вологість певного виду зерна за інших показників

відносної вологості повітря.

Запитання і завдання

1. За результатами досліду з використанням графіка визначити рівноважну

вологість зерна при відносній вологості повітря 75 і 85 %.

2. Якщо початкова вологість зерна вища, ніж досліджуваного зразка, то в

якому напрямі зміниться рівноважна вологість?

3. Скільки вологи буде видалено із зерна пшениці з початковою вологістю

17 %, якщо його вентилювати повітрям з вологістю 30 %?

Заняття 4. Розрахунки при вентилюванні зерна

Активним вентилюванням здійснюють підсушування, охоло-

дження, обігрів, газацію, дегазацію зерна. Воно ефективне при до-

триманні відповідного режиму, який визначається температурою,

відносною вологістю повітря, висотою насипу зерна, питомою пода-

чею повітря, тривалістю. Одним з основних факторів є питома пода-

ча повітря, яка дорівнює відношенню кількості повітря (м

), що про-

ходить через насип зерна за 1 год, до кількості вентильованого зер-

на (т) (табл. 12 – 16).

Активне вентилювання має бути ефективним. При влаштуванні

нових установок для вентилювання слід проводити розрахунки не-

обхідного робочого майданчика для конкретного вентилятора

(дод. 4).

12. Мінімальна подача повітря при вентилюванні зерна

з різною вологістю

Висота насипу, м

Вологість

зерна, %

Питома подача

повітря,

/(т•год),

не менше

зерна пшени-

ці, жита, яч-

меню, вівса,

кукурудзи

насіння

соняшнику

зерна проса

16 30 3,5 3,7 2,0

18 40 2,5 2,5 2,0

20 60 2,0 2,0 1,8

22 80 2,0 2,0 1,6

13. Мінімальна подача повітря і максимальна висота насипу

при вентилюванні кукурудзи в качанах

Вологість

зерна, %

Питома

подача по-

вітря,

/(т•год)

Висота

насипу

зерна, м

Вологість

зерна, %

Питома

подача по-

вітря,

/(т•год)

Висота

насипу

зерна, м

18 30 3,5 30 50 2,2

20 40 3,0 35 55 1,8

25 45 2,5 40 60 1,5

14. Швидкість сушіння зерна при вентилюванні атмосферним

повітрям у період збирання врожаю (для північних районів

України)

Зниження вологості, %, за добу

першу другу третю четверту

Вихідна

вологість

зерна, %

всього за 1 год всього за 1 год всього за 1 год всього за 1 год

22 3,6 0,150 7,6 0,168 12,2 0,169 17,4 0,181

21 4,0 0,167 3,6 0,179 13,8 0,192 20,0 0,208

20 4,8 0,192 9,8 0,204 16,0 0,222 23,2 0,242

19 5,2 0,217 11,4 0,238 18,6 0,258 26,8 0,279

18 6,2 0,258 13,4 0,279 21,6 0,300 — —

17 7,2 0,300 15,4 0,321 — — — —

16 8,2 0,342 — — — — — —